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粘土1 エネルギーの出入りの本質は表面積の変化のことである

粘土をまるめるには大きな仕事は要らない。
粘土を潰したりちぎったりするにはより大きな仕事が要る。
物質が集まって泡ぶくのような球状になるのは、勝手にそうなるわけで外部からの仕事を要さない。つまり表面積を最小値にするには仕事をしなくてもいいが、表面積を大きくするには仕事が要る。
仕事のポテンシャルがエネルギーだ。空間にしろ物体にしろ最小値よりも余計な表面積を保っているならばそれがポテンシャルだろう。そのポテンシャルつまり歪みを失って表面積を縮小するように変化すればエネルギーを失うことになる。
これは空間に波動という形式でポテンシャルが伝播することになる。
歪みが是正される時波動が発生すると考えるのだ。
空間に物質がなくても波動は伝播する。
また連続性をもって物質が存在するならば物質自体の振動が伝わる。
空間を伝わる波動(ポテンシャル伝播)が電波など空間波だ。私は重力波も電波と本質的には同質の現象だと考えている。振動数が異なるだけだ。
物質波は物質存在領域だけに伝播する波動つまり振動だ。これは二次的に空間波を発生させる。
基本的には物質波の減衰分が空間波となる。
例えば熱というのは物質分子振動のその場での運動エネルギーの反映だが、これが真空である空間へと失われるならば、その喪失分というのは電磁波形式で拡散するのだろう。赤外線がその一部なのだろう。
真空であると書いたが真空でなくともよい。物質があるなしに関わらずということだ。
私は地球など惑星が公転しているのは太陽重力場の共振現象だと書いた。この共振はエネルギー喪失が少ない。つまり喪失分が重力波として放散するのだから、これは微々たる値となる。
この喪失波動(ポテンシャル)の振動数がνにあたる。
天体の公転などの回転の周期の逆数が振動数だ。例えば地球は1年かけて1周するから振動数はおよそ
3×10⁻⁸Hz
と書ける。
従って公転はエネルギーロスのとても小さい共振現象なのでずーっと長いこと公転していられるのだ。
球状の空間に二つの状態があり、その半径を大きい方からr₁  r₂ とする。
空間がもつポテンシャルはその表面積に比例する。そのポテンシャルをEと書こう。
従って適当な比例定数kを用いて
E =4πkr²
空間の半径がある時r₁であったがr₂に潰れたとする。この時ポテンシャルを失うわけだから喪失分のポテンシャルは
ΔE =E₁ -E₂
である。
よって
ΔE =4πk(r₁² -r₂² )
     =8πk rΔr
と書ける。 ただしr₁ +r₂ =2r
Δr=r₁ -r₂
とした。
このΔEが空間波による放出エネルギーである。

ΔE =8πk rΔr

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